本實(shí)用新型涉及一種磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置，特別涉及對(duì)光學(xué)元件平面多級(jí)真空吸附下的磨料半固著磁流變研磨拋光。

背景技術(shù)：

隨著航空航天、精密儀器、光學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人造衛(wèi)星姿態(tài)控制和遙測(cè)器件、光刻和光電子器件等各種高精度平面、曲面和復(fù)雜形狀零件加工需求日益迫切，光電器件應(yīng)用的日益廣泛對(duì)光電元件加工的形狀精度和表面精度提出了更高的要求。超精密加工技術(shù)是光電器件制造業(yè)的支撐技術(shù)，廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)、航天航空技術(shù)、激光技術(shù)、電子通信、醫(yī)療保健、生物工程、加工制造業(yè)等領(lǐng)域，并取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，已經(jīng)成為高新技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中重要的競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域。

電子信息制造業(yè)是國(guó)家基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)水平和發(fā)展規(guī)模已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新水平和綜合國(guó)力的標(biāo)志之一，其中最能體現(xiàn)其核心價(jià)值和技術(shù)難度的當(dāng)屬微電子和光電子制造，以超精密加工技術(shù)為支撐的半導(dǎo)體器件，為電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，光電子器件的加工制造技術(shù)一直受到超精密加工技術(shù)發(fā)展的制約，提高超精密加工水平、解決光電子制造的瓶頸已成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。隨著光電產(chǎn)品使用性能的不斷提高，對(duì)光學(xué)元件形狀精度、表面精度和表面完整性要求也愈來(lái)愈高，而磁流變拋光方式具有拋光效果好、不產(chǎn)生次表面損傷、適合復(fù)雜表面加工等傳統(tǒng)拋光所不具備的優(yōu)點(diǎn)，已成為光學(xué)元件超精密加工的重要方法。

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，要求其元器件加工成本不斷下降，并且光學(xué)元件的直徑越做越大（如微電子行業(yè)的單晶硅片加工，已經(jīng)發(fā)展到目前主流的8英寸，并且還在逐漸向12英寸發(fā)展），因此其表面的超光滑拋光成為超精密加工技術(shù)的一個(gè)新挑戰(zhàn)，

專利CN200610132495.9將多個(gè)磁性體有序地陣列在抗磁材料拋光盤(pán)基體上，實(shí)現(xiàn)集群磁流變效應(yīng)平面拋光，提高了拋光效率和拋光區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大尺寸工件進(jìn)行加工，但集群磁流變平面拋光的工件有效夾持問(wèn)題一直得不到很好解決。目前使用得比較廣泛的方式是貼蠟，但是該方式難以保證蠟層粘貼厚度的均勻性，造成工件表面不平整，并且工件在拆除過(guò)程容易受熱不均勻而發(fā)生破碎；保證夾持零件的基體表面不被磨損，在磁流變拋光過(guò)程中，當(dāng)磁流變?nèi)嵝話伖鈮|以一定間隙加工工件時(shí)，由于工件的厚度較薄，柔性拋光墊也能和夾持零件的基體保持接觸，在磨料顆粒的作用下對(duì)該基體進(jìn)行磨損，從而影響夾持零件的基體的表面精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供的一種磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置。本實(shí)用新型能在不磨損零件夾持基體表面的情況下對(duì)不同尺寸的光學(xué)元件、半導(dǎo)體基片等硬脆材料采用真空吸附的方式進(jìn)行夾持，該方式方便實(shí)用，拆裝方便，能實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的高效率磁流變拋光。本實(shí)用新型高效率，成本低，獲得的工件表面質(zhì)量好，而且無(wú)表面和亞表面損傷、均勻化。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型的磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置，包括真空吸附發(fā)生裝置、不同級(jí)數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、真空吸附裝置，真空吸附發(fā)生裝置包括有導(dǎo)氣管、旋轉(zhuǎn)接頭、基體、主軸、導(dǎo)氣接頭，不同級(jí)數(shù)轉(zhuǎn)換裝置包括有連接套、端蓋、手動(dòng)球閥、連接管，真空吸附裝置包括有三級(jí)固定件、三級(jí)多孔陶瓷盤(pán)、二級(jí)固定件、二級(jí)多孔陶瓷盤(pán)、一級(jí)固定件、一級(jí)多孔陶瓷盤(pán)，其中導(dǎo)氣管與旋轉(zhuǎn)接頭固定在一起，旋轉(zhuǎn)接頭固定在主軸的上方，主軸通過(guò)基體進(jìn)行固定，連接套裝設(shè)在主軸的底部，且與主軸固定在一起，端蓋安裝在連接套的外側(cè)，一級(jí)固定件裝設(shè)在連接套的下部，二級(jí)固定件套裝在一級(jí)固定件的外側(cè)，三級(jí)固定件套裝在二級(jí)固定件的外側(cè)，連接管固定在一級(jí)固定件和連接套的內(nèi)孔，將一級(jí)固定件和連接套固定在一起；氣路控制閥安裝在端蓋的氣路中，一級(jí)多孔陶瓷盤(pán)、二級(jí)多孔陶瓷盤(pán)、三級(jí)多孔陶瓷盤(pán)分別固定在一級(jí)固定件、二級(jí)固定件、三級(jí)固定件所設(shè)的內(nèi)孔中，一級(jí)固定件只具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，二級(jí)固定件和三級(jí)固定件具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向方向的上下位移。

本實(shí)用新型的磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置采用真空吸附的方式對(duì)工件進(jìn)行夾持，該夾持方式方便實(shí)用，不易由于人為因素造成工件的破損而報(bào)廢。本實(shí)用新型只需一次吸氣就能實(shí)現(xiàn)不同級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)換以及對(duì)多孔陶瓷盤(pán)下端的工件進(jìn)行真空吸附的全過(guò)程，通過(guò)控制不同位置上手動(dòng)球閥的開(kāi)閉情況實(shí)現(xiàn)不同級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)換，達(dá)到對(duì)不同工件尺寸的裝夾，當(dāng)手動(dòng)球閥打開(kāi)時(shí)可以分別降低相應(yīng)二級(jí)固定件和三級(jí)固定件上方的氣壓實(shí)現(xiàn)兩者向上運(yùn)動(dòng)，多孔陶瓷盤(pán)粘貼在二級(jí)固定件和三級(jí)固定件的下端，也會(huì)隨著二級(jí)固定件或三級(jí)固定件同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，避免了柔性拋光墊接觸到多孔陶瓷盤(pán)未夾持工件的區(qū)域，從而解決了工件在磁流變拋光過(guò)程中會(huì)磨損多孔陶瓷盤(pán)的問(wèn)題，當(dāng)二級(jí)固定件或三級(jí)固定件向上運(yùn)動(dòng)后阻斷了一級(jí)固定件與二級(jí)固定件和三級(jí)固定件之間的連通，從而只能對(duì)一級(jí)多孔陶瓷盤(pán)上的工件進(jìn)行真空吸附。本實(shí)用新型通過(guò)旋轉(zhuǎn)的主軸在連接套的作用下帶動(dòng)下端真空吸附部分進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，采用主軸上的卡環(huán)，避免了導(dǎo)氣管軸向方向的運(yùn)動(dòng)，各個(gè)相應(yīng)的零件內(nèi)部均開(kāi)有氣路，相鄰的零件所對(duì)應(yīng)的氣路對(duì)齊，可以合理地實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的真空吸附。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了在不磨損多孔陶瓷盤(pán)的情況下能對(duì)不同尺寸的光學(xué)元件通過(guò)真空吸附的方式進(jìn)行裝夾，該裝置成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)工件夾持可靠，方便實(shí)用，可適用于不同尺寸光學(xué)元件平面的超光滑磁流變拋光。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置的三維示意圖；

圖2是本實(shí)用新型磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置的全剖主視圖；

圖3是本實(shí)用新型磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置的上視圖；

圖4是本實(shí)用新型磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置的局部剖視圖；

圖5是本實(shí)用新型磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置一級(jí)真空吸附的原理圖；

圖6是本實(shí)用新型磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置二級(jí)真空吸附的原理圖；

圖7是本實(shí)用新型磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置三級(jí)真空吸附的原理圖；

圖8是本實(shí)用新型磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置一級(jí)固定件的示意圖；

圖9是本實(shí)用新型磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置二級(jí)固定件的示意圖；

圖10是本實(shí)用新型磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置三級(jí)固定件的示意圖；

圖11本實(shí)用新型磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置三級(jí)固定件的示意圖。

圖中：1.導(dǎo)氣管，2. 旋轉(zhuǎn)接頭，3. 基體，4. 連接套，5. 端蓋，6. 三級(jí)固定件，7. 三級(jí)多孔陶瓷盤(pán)，8. 二級(jí)固定件，9. 二級(jí)多孔陶瓷盤(pán)，10. 一級(jí)固定件，11. 一級(jí)多孔陶瓷盤(pán)，12. 手動(dòng)球閥，13. 手動(dòng)球閥，14. 連接管，15. 緊定螺釘，16. 主軸，17.卡環(huán)，18. 導(dǎo)氣接頭，19. 隔離環(huán)，20. 凹槽，21. 定位壁，22. 一級(jí)定位環(huán)，23. 二級(jí)定位環(huán)，24. 二級(jí)氣路，25. 三級(jí)氣路，26. 工件，27. 磁流變液，28.拋光盤(pán)，29.柔性微磨頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但實(shí)際可實(shí)現(xiàn)的工藝不限于本實(shí)施例：

實(shí)施例一：

如圖1～圖3所示，本實(shí)用新型的磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置，包括真空吸附發(fā)生裝置、不同級(jí)數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、真空吸附裝置，真空吸附發(fā)生裝置包括有導(dǎo)氣管1、旋轉(zhuǎn)接頭2、基體3、主軸16、導(dǎo)氣接頭18，不同級(jí)數(shù)轉(zhuǎn)換裝置包括有連接套4、端蓋5、手動(dòng)球閥13、連接管14，真空吸附裝置包括有三級(jí)固定件6、三級(jí)多孔陶瓷盤(pán)7、二級(jí)固定件8、二級(jí)多孔陶瓷盤(pán)9、一級(jí)固定件10、一級(jí)多孔陶瓷盤(pán)11，其中導(dǎo)氣管1與旋轉(zhuǎn)接頭2固定在一起，旋轉(zhuǎn)接頭2固定在主軸16的上方，主軸16通過(guò)基體3進(jìn)行固定，連接套4裝設(shè)在主軸16的底部，且與主軸16固定在一起，端蓋5安裝在連接套4的外側(cè)，一級(jí)固定件（10）裝設(shè)在連接套4的下部，二級(jí)固定件8套裝在一級(jí)固定件10的外側(cè)，三級(jí)固定件6套裝在二級(jí)固定件8的外側(cè)，連接管14固定在一級(jí)固定件10和連接套4的內(nèi)孔，將一級(jí)固定件10和連接套4固定在一起；氣路控制閥安裝在端蓋5的氣路中，一級(jí)多孔陶瓷盤(pán)11、二級(jí)多孔陶瓷盤(pán)9、三級(jí)多孔陶瓷盤(pán)7分別固定在一級(jí)固定件10、二級(jí)固定件8、三級(jí)固定件6所設(shè)的內(nèi)孔中，一級(jí)固定件10只具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向方向的上下位移。本實(shí)用新型只安裝有一條導(dǎo)氣管1實(shí)現(xiàn)不同級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)換以及對(duì)工件26的真空吸附，各個(gè)零件內(nèi)部均開(kāi)有氣路，工作時(shí)相互接觸的不同零件的氣路對(duì)齊，整個(gè)氣路在徑向?qū)ΨQ方向至少為一條。

本實(shí)施例中，上述導(dǎo)氣管1通過(guò)導(dǎo)氣接頭18利用螺紋和旋轉(zhuǎn)接頭2固定在一起。

本實(shí)施例中，上述主軸16上設(shè)有卡環(huán)17，主軸16通過(guò)其上設(shè)有的卡環(huán)17對(duì)旋轉(zhuǎn)接頭2進(jìn)行軸向定位，使旋轉(zhuǎn)接頭2保持靜止。

本實(shí)施例中，上述連接套4及一級(jí)固定件10通過(guò)螺紋與連接管14連接，實(shí)現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)；端蓋5通過(guò)螺紋和連接套4固定在一起；一級(jí)固定件10上設(shè)有若干個(gè)一級(jí)定位環(huán)22，二級(jí)固定件8上設(shè)有若干個(gè)二級(jí)定位環(huán)23，端蓋5上設(shè)有定位壁21，一級(jí)固定件10、二級(jí)固定件8、三級(jí)固定件6之間通過(guò)一級(jí)定位環(huán)22、二級(jí)定位環(huán)23以及定位壁21進(jìn)行定位，二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6分別利用一級(jí)定位環(huán)22和二級(jí)定位環(huán)23定位向下的運(yùn)動(dòng)，利用端蓋5的定位壁（21）定位向上的運(yùn)動(dòng)。

上述一級(jí)定位環(huán)22和二級(jí)定位環(huán)23保證二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6只進(jìn)行軸向的上下位移，并且?guī)?dòng)兩者進(jìn)行軸向同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)需要二級(jí)真空吸時(shí)，一級(jí)固定件10位置處于下端，利用一級(jí)固定件10上的一級(jí)定位環(huán)22的上表面定位二級(jí)固定件8向下的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)需要三級(jí)真空吸時(shí)，二級(jí)固定件8的位置處于下端，利用二級(jí)固定件8上的二級(jí)定位環(huán)22的上表面定位三級(jí)固定件8向下的運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)施例中，上述一級(jí)固定件10、二級(jí)固定件8、三級(jí)固定件6作為整體通過(guò)連接管14和連接套4固定在一起，連接套4通過(guò)緊定螺釘15固定在主軸16上，主軸固定在機(jī)床基體3上，從而實(shí)現(xiàn)一級(jí)固定件10、二級(jí)固定件8、三級(jí)固定件6的固定；連接管14的結(jié)構(gòu)為內(nèi)部空心的螺柱。

本實(shí)施例中，上述氣路控制閥包括有第一手動(dòng)球閥12和第二手動(dòng)球閥13，端蓋5上設(shè)有二級(jí)氣路24和三級(jí)氣路25，手動(dòng)球閥12和手動(dòng)球閥13分別裝設(shè)在端蓋5所設(shè)的二級(jí)氣路24和三級(jí)氣路25中，第一手動(dòng)球閥12和第二手動(dòng)球閥13分別控制端蓋5所設(shè)二級(jí)氣路24和三級(jí)氣路25的通斷。

本實(shí)施例中，上述端蓋5上設(shè)有隔離環(huán)19，二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6上方的密閉區(qū)域利用端蓋5所設(shè)的隔離環(huán)19進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)兩部分的空間相對(duì)獨(dú)立，二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6均開(kāi)有凹槽20，保證兩者可以向上運(yùn)動(dòng)。

上述凹槽20在一級(jí)定位環(huán)22和二級(jí)定位環(huán)23的作用下可以保證二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6沿著軸向方向進(jìn)行直線上下運(yùn)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)不同級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)換，二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6上方的密閉區(qū)域需要相對(duì)獨(dú)立，如圖11所示，端蓋5設(shè)有圓環(huán)形的隔離環(huán)19，在進(jìn)行級(jí)數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，端蓋5不進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，依靠上方區(qū)域氣壓實(shí)現(xiàn)二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6的上下運(yùn)動(dòng)，二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6的上端直徑較小，圖2為三部分的真空吸盤(pán)運(yùn)動(dòng)到最下方的位置，因此，在二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，隔離環(huán)19始終能將兩部分區(qū)域分離。

本實(shí)施例中，通過(guò)控制二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6上方區(qū)域的氣壓實(shí)現(xiàn)不同級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)換，通過(guò)一級(jí)固定件10、二級(jí)固定件8、三級(jí)固定件6的氣路實(shí)現(xiàn)對(duì)工件26的真空吸附；三級(jí)固定件6和多孔陶瓷盤(pán)7的級(jí)數(shù)至少為兩級(jí)。三級(jí)固定件6和多孔陶瓷盤(pán)7的級(jí)數(shù)至少為兩級(jí)。

當(dāng)需要一級(jí)真空吸時(shí)，打開(kāi)手動(dòng)球閥12和手動(dòng)球閥13，通過(guò)導(dǎo)氣管1對(duì)該裝置向上抽氣，使二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6在上下表面氣壓差的作用下運(yùn)動(dòng)到上方；二級(jí)真空吸裝置，首先打開(kāi)手動(dòng)球閥12和手動(dòng)球閥13，通過(guò)導(dǎo)氣管1對(duì)該裝置向上抽氣，使二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6在上下表面氣壓差的作用下運(yùn)動(dòng)到上方，然后打開(kāi)手動(dòng)球閥12，關(guān)閉手動(dòng)球閥13通過(guò)導(dǎo)氣管1向該裝置輸氣，使二級(jí)固定件8運(yùn)動(dòng)到下方；打開(kāi)手動(dòng)球閥12和手動(dòng)球閥13，通過(guò)導(dǎo)氣管1對(duì)該裝置向下輸氣，使二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6運(yùn)動(dòng)到下方。

氣壓大小的具體數(shù)值不需要確定，當(dāng)一直向密閉區(qū)域通氣或者抽氣時(shí)，該區(qū)域的氣壓會(huì)一直增加或減小，當(dāng)氣壓增加或減小到一定數(shù)值時(shí)（大于或者小于大氣壓時(shí)），二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6就會(huì)向下或向上運(yùn)動(dòng)。

上述三級(jí)固定件6和多孔陶瓷盤(pán)7的級(jí)數(shù)至少為兩級(jí)，級(jí)數(shù)是針對(duì)工件26的尺寸來(lái)提出的，工件26的尺寸越大，級(jí)數(shù)越高，指的是三級(jí)固定件6和多孔陶瓷盤(pán)7下端面所形成的吸附工件26的整個(gè)平面。

本實(shí)施例中，磁流變液27的配制方法為：在基載液硅油或者去離子水中加入質(zhì)量百分比為15～30％、平均粒徑為1～20微米的鐵粉，質(zhì)量百分比2～10％、平均粒徑為1～30微米的磨料顆粒、質(zhì)量百分比為1～10％的甘油、以及質(zhì)量百分比1～10％的防銹劑。

本實(shí)施例中，磁流變液27的配制方法為：在基載液去離子水中加入質(zhì)量百分比為16％、平均粒徑為1微米的羰基鐵粉，質(zhì)量百分比為4％、平均粒徑為3.5微米的金剛石磨料、質(zhì)量百分比為4％的甘油、以及質(zhì)量百分比2％的防銹劑。

本實(shí)施例中，上述一級(jí)固定件10只具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向方向的上下位移，一級(jí)多孔陶瓷盤(pán)11、二級(jí)多孔陶瓷盤(pán)9、三級(jí)多孔陶瓷盤(pán)7分別粘固在一級(jí)固定件10、二級(jí)固定件8、三級(jí)固定件6的內(nèi)孔中，二級(jí)固定件8位于一級(jí)固定件10的外部和三級(jí)固定件10的內(nèi)部。

如圖5所示，本實(shí)施例中的工件26是兩英寸的單晶6H-SiC，工作時(shí)，在一級(jí)多孔陶瓷盤(pán)11的真空吸附下帶動(dòng)工件26進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，工件26和柔性微磨頭29保持接觸，二級(jí)多孔陶瓷盤(pán)9和三級(jí)多孔陶瓷盤(pán)7運(yùn)動(dòng)到上方，避免和柔性微磨頭29接觸而磨損表面。

本實(shí)施例中，上述的磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置對(duì)工件26進(jìn)行平面加工的方法如下，本實(shí)施例中，工件26是單晶6H-SiC基片：

1）將磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置安裝在數(shù)控銑床上，設(shè)定主軸16的轉(zhuǎn)速為350r/min，調(diào)節(jié)工件26的下表面和拋光盤(pán)28的上表面之間的間隙為0.8mm；

2）根據(jù)工件26的尺寸，可以確定應(yīng)該使用一級(jí)真空吸裝置，打開(kāi)手動(dòng)球閥12和手動(dòng)球閥13，通過(guò)導(dǎo)氣管1對(duì)該裝置向上抽氣，使二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6在上下表面氣壓差的作用下運(yùn)動(dòng)到上方；

3）關(guān)閉手動(dòng)球閥12，通過(guò)導(dǎo)氣管1繼續(xù)對(duì)該裝置向上抽氣，將工件26安裝到多孔陶瓷盤(pán)的中心位置，在真空吸附的作用下對(duì)工件26進(jìn)行夾持，使工件26和拋光盤(pán)28的上表面平行，添加磁流變液27到拋光盤(pán)28的上方，在磁場(chǎng)力的作用下磁流變液會(huì)沿著磁感線方向迅速形成柔性微磨頭29；

4）啟動(dòng)數(shù)控銑床，保證在不磨損多孔陶瓷盤(pán)的下表面的情況下，對(duì)工件26進(jìn)行磁流變拋光60min后，可獲得表面粗糙度為0.007um表面超光滑的單晶6H-SiC基片。

實(shí)施例二：

本實(shí)用新型與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)相同，不同之處在于工件26為三英寸的單晶藍(lán)寶石。

如圖6所示，工作時(shí)，一級(jí)多孔陶瓷盤(pán)11和二級(jí)多孔陶瓷盤(pán)9的真空吸附下帶動(dòng)工件26進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，工件26和柔性微磨頭29保持接觸，三級(jí)多孔陶瓷盤(pán)7運(yùn)動(dòng)到上方，避免和柔性微磨頭29接觸而磨損表面。

本實(shí)施例中，磁流變液27的配制方法為：在基載液去離子水中加入質(zhì)量百分比為18％、平均粒徑為3.5微米的羰基鐵粉，質(zhì)量百分比為6％、平均粒徑為5微米的金剛石磨料、質(zhì)量百分比為5％的甘油、以及質(zhì)量百分比3％的防銹劑。

本實(shí)施例中，上述的磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置對(duì)工件（26）進(jìn)行平面加工的方法如下，本實(shí)施例中，工件26是單晶藍(lán)寶石：

1）將磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置安裝在數(shù)控銑床上，設(shè)定主軸16的轉(zhuǎn)速為400r/min，調(diào)節(jié)工件26的下表面和拋光盤(pán)28的上表面之間的間隙為1mm；

2）根據(jù)工件26的尺寸，可以確定應(yīng)該使用二級(jí)真空吸裝置，首先打開(kāi)手動(dòng)球閥12和手動(dòng)球閥13，通過(guò)導(dǎo)氣管1對(duì)該裝置向上抽氣，使二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6在上下表面氣壓差的作用下運(yùn)動(dòng)到上方，然后打開(kāi)手動(dòng)球閥12，關(guān)閉手動(dòng)球閥13通過(guò)導(dǎo)氣管1向該裝置輸氣，使二級(jí)固定件8運(yùn)動(dòng)到下方；

3）關(guān)閉手動(dòng)球閥12，通過(guò)導(dǎo)氣管1向該裝置輸氣，將工件26安裝到多孔陶瓷盤(pán)的中心位置，在真空吸附的作用下對(duì)工件（26）進(jìn)行夾持，使工件26和拋光盤(pán)28的上表面平行，添加磁流變液27到拋光盤(pán)28的上方，在磁場(chǎng)力的作用下磁流變液會(huì)沿著磁感線方向迅速形成柔性微磨頭29；

4）啟動(dòng)數(shù)控銑床，保證在不磨損多孔陶瓷盤(pán)的下表面的情況下，對(duì)工件26進(jìn)行磁流變拋光50min后，可獲得表面粗糙度為0.006um表面超光滑的單晶藍(lán)寶石。

實(shí)施例三：

本實(shí)用新型與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)相同，不同之處在于工件26為四英寸的單晶硅。

如圖7所示，工作時(shí)，在一級(jí)多孔陶瓷盤(pán)11、二級(jí)多孔陶瓷盤(pán)9和三級(jí)多孔陶瓷盤(pán)7的真空吸附下帶動(dòng)工件26進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，工件26和柔性微磨頭29保持接觸。

本實(shí)施例中，磁流變液27的配制方法為：在基載液去離子水中加入質(zhì)量百分比為20％、平均粒徑為3.5微米的羰基鐵粉，質(zhì)量百分比為6％、平均粒徑為1微米的氧化鋁磨料、質(zhì)量百分比為6％的甘油、以及質(zhì)量百分比4％的防銹劑。

本實(shí)施例中，上述的磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置對(duì)工件26進(jìn)行平面加工的方法如下，本實(shí)施例中，工件26是單晶硅：

1）將磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置安裝在數(shù)控銑床上，設(shè)定主軸16的轉(zhuǎn)速為450r/min，調(diào)節(jié)工件26的下表面和拋光盤(pán)28的上表面之間的間隙為1.2mm；

2）根據(jù)工件26的尺寸，可以確定應(yīng)該使用三級(jí)真空吸裝置，打開(kāi)手動(dòng)球閥12和手動(dòng)球閥13，通過(guò)導(dǎo)氣管1對(duì)該裝置向下輸氣，使二級(jí)固定件8和三級(jí)固定件6運(yùn)動(dòng)到下方；

3）關(guān)閉手動(dòng)球閥12，將工件26安裝到多孔陶瓷盤(pán)的中心位置，在真空吸附的作用下對(duì)工件26進(jìn)行夾持，使工件26和拋光盤(pán)28的上表面平行，添加磁流變液27到拋光盤(pán)28的上方，在磁場(chǎng)力的作用下磁流變液會(huì)沿著磁感線方向迅速形成柔性微磨頭29；

4）啟動(dòng)數(shù)控銑床，保證在不磨損多孔陶瓷盤(pán)的下表面的情況下，對(duì)工件26進(jìn)行磁流變拋光40min后，可獲得表面粗糙度為0.005um表面超光滑的單晶硅基片。

從上述實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型的磁流變平面拋光用多級(jí)真空吸附裝置采用多級(jí)真空吸附的方式對(duì)不同直徑的工件進(jìn)行夾持，可以有效對(duì)不同直徑的工件進(jìn)行吸附并解決集群磁流變平面拋光過(guò)程中對(duì)真空吸附裝置的破壞。本實(shí)用新型只需一次吸氣就能實(shí)現(xiàn)不同級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)換以及對(duì)多孔陶瓷盤(pán)下端的工件進(jìn)行真空吸附的全過(guò)程，通過(guò)控制不同位置上手動(dòng)球閥的開(kāi)閉情況實(shí)現(xiàn)不同級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)換，達(dá)到對(duì)不同工件尺寸的裝夾，當(dāng)手動(dòng)球閥打開(kāi)時(shí)可以分別降低相應(yīng)二級(jí)固定件和三級(jí)固定件上方的氣壓實(shí)現(xiàn)兩者向上運(yùn)動(dòng)，多孔陶瓷盤(pán)粘貼在二級(jí)固定件和三級(jí)固定件的下端，也會(huì)隨著二級(jí)固定件或三級(jí)固定件同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，避免了柔性拋光墊接觸到多孔陶瓷盤(pán)未夾持工件的區(qū)域，從而解決了工件在磁流變拋光過(guò)程中會(huì)磨損多孔陶瓷盤(pán)的問(wèn)題，當(dāng)二級(jí)固定件或三級(jí)固定件向上運(yùn)動(dòng)后阻斷了一級(jí)固定件與二級(jí)固定件和三級(jí)固定件之間的連通，從而只能對(duì)一級(jí)多孔陶瓷盤(pán)上的工件進(jìn)行真空吸附。本實(shí)用新型通過(guò)旋轉(zhuǎn)的主軸在連接套的作用下帶動(dòng)下端真空吸附部分進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，采用主軸上的卡環(huán)，避免了導(dǎo)氣管軸向方向的運(yùn)動(dòng)，各個(gè)相應(yīng)的零件內(nèi)部均開(kāi)有氣路，相鄰的零件所對(duì)應(yīng)的氣路對(duì)齊，可以合理地實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的真空吸附。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了在不磨損多孔陶瓷盤(pán)的情況下能對(duì)不同尺寸的光學(xué)元件通過(guò)真空吸附的方式進(jìn)行裝夾，該裝置成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)工件夾持可靠，方便實(shí)用，可適用于不同尺寸光學(xué)元件平面的超光滑磁流變拋光。